2020年11月16日,美国太空探索技术公司(SpaceX)用猎鹰9号运载火箭,成功将搭乘有4名航天员的载人“龙”飞船(Crew-1任务)发射升空,驶向国际空间站。Crew-1任务的圆满完成,意味着美国总算结束了一段耻辱岁月:美国将航天员送往国际空间站,终于不用再求助俄罗斯人。
就在SpaceX执行Crew-1任务的8天前,NASA局长吉姆·布里登斯廷(Jim Bridenstine)宣布:一旦拜登入主白宫,他就辞职。吉姆·布里登斯廷并非特朗普的铁杆粉丝,这也不是NASA局长第一次宣布辞职,他想辞职的原因很简单,认为自己无法在拜登政府里为NASA争取到更大利益。这背后的一个事实是:表面上风光无限的NASA,实则处境尴尬。虽然没有任何一任美国总统表示要终止航天投入,但都在明里暗里不断裁减NASA的预算。除了“钱袋子”越收越紧之外,NASA还屡屡被民众质疑其存在的必要性,陷入一轮又一轮的“声望危机”。
政府投资骤减,航天机构只能自寻“钱途”。SpaceX的出现,成为NASA打开局面的一把钥匙。这家被坊间舆论议论为NASA“私生子”、“白手套”和“杀价鲇鱼”的私营科技公司,以一个颠覆者的姿态出现,但本质上却更像是一个衣钵继承者。
无论如何,SpaceX或许是NASA目前能够找到的最佳方案。更大范围的商业化是美国航天发展的大势所趋,SpaceX只是顺势抓住了这个机遇。
在NASA前首席历史学家罗格·劳尼乌斯(Roger Launius)博士的眼里,权力和声望,从NASA诞生之初就为这个太空行政机构蒙上了浓重的阴影,经久不散:“权力和声望把NASA卷进了一系列问题里,使它要么被过度高估,要么被过度低估。”
NASA缘何陷入权力和声望的陷阱,要从冷战开始讲起。1957年10月4日,苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星斯普特尼克1号(Sputnik 1),拉开了美苏太空竞赛的序幕。在美国人看来,苏联既然拥有了把卫星送入太空的能力,也意味着随时可能把卫星换成核弹头砸向北美大陆,美国国家安全危在旦夕。正当美国人还没缓过神来的时候,仅仅几周后,苏联又发射了第二颗人造地球卫星斯普特尼克2号(Sputnik 2),这颗卫星比上一颗重量增加了6倍。更气人的是,这次苏联人还把一只小狗带进了太空。
这场史称“斯普特尼克危机”的事件,让美国举国上下从精英阶层到广大民众,从政界到商界、学界,都陷入一片恐慌之中。一位军事分析家在自己的回忆录中写道:“苏联人送卫星上天,就像在国会山上扔了颗炸弹,吓坏了每一个人。”英国科幻作家兼科学家亚瑟·克拉克(Arthur Clarke)认为,苏联的这一技术突破将使“美国成为一个二流国家”。而在“斯普特尼克危机”之前,美国人一直认为自己在导弹和航天技术方面处于领先地位。
在时任总统艾森豪威尔的号令下,原纳粹科学家冯·布劳恩(Von Braun)率领的美国陆军弹道导弹局和喷气推进实验室(JPL)终于在1958年年初发射了两颗人造卫星上天。但美国人并未因此松一口气,冯·布劳恩本人也坦言:“我们小小的探险者1号和先锋1号只能在精神上与苏联人的卫星抗衡,而在火箭实力上,我们差得就更远了。”
冷战期间,精神上的抗衡与实力上的较量同样重要。美国政界精英担心,“斯普特尼克危机”对美国人心理上的打击,可能让美国社会在苏联人发起进攻前,就因为恐慌而产生社会骚乱。
尽管现在听上去这件事有些可笑,但在当时政府看来,保住国家颜面以稳定美国民众的情绪,是比科技研发、技术应用更为紧急的事。
在这样的背景下,美国国会认为有必要成立一个全新的政府机构,以领导所有非军事太空行动。1958年7月29日,在美国首部《国家太空政策》发布1个多月后,时任总统艾森豪威尔签署了《美国公共法案85-568》(
United States Public Law 85-568)
,成立了NASA
。
NASA诞生之初,曾经在军事航天和民用航天之间摇摆纠结。总统艾森豪威尔在这个问题上表现出了前瞻性,他决定将军事和民用航天活动分开进行,让NASA主要负责民用空间探索。对于美国人把军事航天活动和民用航天活动分开的决策,连苏联太空研究所主任萨格德耶夫也大加赞赏,他认为正是出于这个原因,苏联向地球静止轨道发射首颗通信卫星的时间比美国晚了10年:“苏联就缺少这样一个政府性机构,民用航天永远是军事航天计划的一个小弟弟,这影响了民用航天技术的发展。”
在现在看来,艾森豪威尔虽然作了一个明智的决策,但在当时的大环境下,NASA更多时候需要争气而不是争馒头——冷战产物NASA,其诞生和存在的首要价值,仍然是帮美国人抢夺在世界航天领域的领先地位。
前有苏联人要赶,后有自家人在追,被抢了财政预算的美国空军,也从NASA诞生开始就牢牢盯着它。NASA第二任局长詹姆斯·韦伯(James Webb)对NASA的使命毫不讳言,他认为NASA的首要任务就是保持美国人的荣誉:“我对太空没有兴趣,我们在太空烧钱的唯一理由就是击败苏联。”
表1-1 NASA成立后的三大项目
资料来源:钛禾智库团队整理
NASA这个烧钱的超级机构组建后,美国举全国之力上马了三大项目:水星计划、双子星计划和阿波罗计划。其中在水星和双子星两个计划里,美国人都落后苏联人半拍。
而到了阿波罗计划时期,时任总统肯尼迪下令把太空竞赛提高到“国家威望的象征”,他许诺不仅要让美国立刻成为世界第一,还要成为持续、唯一的世界第一(first but, first and, first if, but first period)。
终于,在投入超过30万人、耗费史无前例的255亿美元之后,美国人率先登上了月球,NASA总算是完成了“世界第一”且至今“世界唯一”的使命,为美国人找回了最重要的面子。
冷战结束后,太空竞赛就此告一段落,NASA也随即陷入另一种尴尬。在冷战中,荣誉之争是NASA发展的主要动力,后来却成为NASA艰难转型的绊脚石。以美国总统科技顾问委员会(PCAST)委员为代表的美国政界人士认为,NASA陷入了“声望陷阱”,导致其在太空探索中的姿态、方法、立场、宣传用语,甚至技术,都被戴上了枷锁,航天技术的实用价值也被排在声望之后。
用中国的一句俗话来说就是:死要面子活受罪。这让“后冷战时代”的NASA不堪重负。
2011年,亚特兰蒂斯号返回肯尼迪航天中心后,美国人退役了所有的航天飞机。此后9年里,美国的宇航员只能搭乘俄罗斯的联盟号飞船进入国际空间站。造成这一讽刺现象的根源不在于技术,而是NASA存在的必要性饱受国内民众质疑。NASA的生存危机、预算危机都来源于此。
阿波罗计划之后的太平日子里,NASA的预算开始大幅度滑坡。1969年美国哈里斯(Harris)民意调查数据显示:56%的美国人认为阿波罗计划花费过高,64%的美国人认为NASA预算过多。大批美国人认为:既然登月成功,成为世界第一了,为什么还要继续把纳税人的钱砸向太空竞赛?用这些钱来解决医疗、教育、基础设施方面那些更迫切的问题不好吗?
在美国的民主投票机制下,每一任总统要想获选或连任,就必须迁就民意,对NASA的预算挥起大镰刀。但是历任总统也深知发展太空技术的意义并不止于眼前。第37任总统尼克松就曾经在不得不砍掉NASA预算后,又充满愧疚地说:“我深知NASA的战略意义远远超过它所拥有的预算。”
图1-1 NASA预算在美国政府年度支出中的占比(1958—2020年)
资料来源:维基百科、NASA官网,钛禾智库团队整理
注:阿波罗计划于1961年5月开始,1972年12月结束,历时11年,耗费了美国政府天量资金。
为了维持自己存在的必要性,NASA也努力作出各种尝试,好让政府和民众同意自己增加预算。
第一个尝试是通过舆论宣传大肆渲染地球危机。NASA声称,地球不是人类的最终家园,它终将或毁于资源枯竭,或毁于小行星的撞击,或毁于太阳的衰退。因此,人类必须成为“多行星物种”,必须探索太空。这个论断的主要推手之一是美国著名天文学家、科幻作家卡尔·萨根(Carl Sagan)。在科幻作家的煽动下,好莱坞的编剧导演们也默契配合,以地球灾难为主题的电影风靡一时。NASA也不失时机地借用美国殖民历史的辉煌,把“太空殖民”这个词搬了出来。虽然卡尔·萨根的论述看起来很科学,但是公众对此并不买账。太过遥远的危机,遥遥无期的回报,显然打动不了民众同意为其增加数以亿计的预算。
NASA在维持其存在合理性方面所作的第二个尝试,是努力将航天技术推向民用领域,以此安抚民众不满,争取更多的民意支持。
20世纪60年代,阿波罗计划总共获得了3000多项专利,美国的高技术产业发展从中受益匪浅。基于载人航天所衍生出的技术,有3万多种民用科技产品诞生——计算机、人工智能、遥感作业等技术的民用转化带动了整个工农业的繁荣。航天技术所衍生出的民用产品,小到圆珠笔、果珍饮料、魔术贴、特氟龙不粘锅
,大到航天涡轮泵技术和精密控制技术造出的人工心脏、透析机……21世纪初NASA专家作过一项测算,美国在载人航天上的每1美元投入,都能收到9美元的回报。
第二个理由看上去比第一个合理得多,但依然难以说服美国民众。人们提出的最具代表性的疑问是:“我们为了得到一口不粘锅,就必须把人送上月球吗?”
从阿波罗计划开始,美国民众对NASA的质疑就持续不断。其间发生过三次较为著名的冲突:
第一次冲突爆发在尼克松竞选连任的总统大选期间。20世纪70年代,正值美国民众的反战情绪高涨,为冷战而生的NASA自然成为众矢之的。为了缓和民众情绪,尼克松先是雇用了一个太空专题小组来研究调查未来的计划。但NASA时任局长佩恩(Paine)和尼克松一点默契也没有:他继续火上浇油,固执地带人游说这个小组,让他们支持NASA的空间站、航天飞机和火星探索计划。
这既是NASA和民众冲突最激烈的一次,又是NASA和总统矛盾最激烈的一次。佩恩的计划被总统顾问团一票否决。削减预算前,尼克松还特意给佩恩打了声招呼:“你尽管告诉你的手下我有多不情愿,但不得不削减预算,我相信空间探索是一个长期事业。”最终,心有不甘的佩恩在1970年引咎辞职。尼克松出于“做人留一线”的考虑也作出了小小的让步,批准了NASA的航天飞机项目。实际上,据尼克松的总统顾问团成员约翰·埃利希曼(John Erlichman)后来透露,尼克松当时顶着的压力远远不止削减预算这么简单——白宫经济顾问委员会的一些专家甚至要求解散NASA,让航天英雄下岗。
第二次冲突发生在苏联解体后。冷战结果已经表明,苏联虽然在太空赢了好几回合,却彻底输了国运。苏联的轰然坍塌,也似乎让太空竞赛坐实了“劳民伤财”的罪状。1993年,俄罗斯时任总统叶利钦宣布终止暴风雪号航天飞机计划。消息传到美国,大批美国民众也同时掀起了对NASA的批判——冷战都结束了,干吗还死要面子活受罪?
第三次冲突爆发的导火索是2003年的哥伦比亚号航天飞机事故。这是NASA有史以来的最大丑闻:为了政治声望,有故障不报,最终眼睁睁看着7名宇航员命丧太空。这次事件让美国民众对NASA的不满情绪达到顶峰,并如泄洪一般涌出,社会各界纷纷呼吁剥夺NASA的载人航天权力。最终,时任总统小布什给NASA的航天飞机项目判了“死缓”。他于2004年宣布,NASA将在2010年年底退役航天飞机,并研制新的载人太空舱,同时开启星座计划,阶段性推进月球、火星等太空探索项目,以此维持NASA存在的必要性。
前任总统小布什勉强维系了NASA的最后尊严,继任总统奥巴马则踢了让NASA“下海”的最后一脚。奥巴马总统任期内的财政预算十分紧张:一边是2008年国际金融危机带来的经济疲软和阿富汗战争加剧的财政赤字,另一边是前任总统小布什星座计划挖的预算大坑。
正当奥巴马焦头烂额之时,NASA的老朋友、洛克希德·马丁公司首席执行官(CEO)诺姆·奥古斯丁(Norm Augustine)的一份报告点醒了国会。这份报告提到的一个重要观点,是让复杂、可重复使用的航天飞机恢复到更为简单小型的太空舱,并将太空运输交给市场化公司负责,再以商业的方式开展竞争。奥古斯丁在报告中写道:“这种方法并非没有风险,但它有可能降低该系统的运营成本,并将美国进入近地轨道的时间加快一年左右。我们建议为这项服务建立一个新的竞争机制,让大公司小公司都可以参与进来。”
2010年,奥巴马在演讲中正式认可了私营商业航天公司的努力,并宣布终止星座计划,未来将以私营企业为主力,启动低轨道载人航天与国际空间站计划。
这样的结果可谓皆大欢喜——政府不用再为预算头疼,NASA从“声望陷阱”中解脱,私营航天公司从“灰色地带”正式登堂入室,广大民众对商业公司自负盈亏、更接地气的经营模式表示欢迎。“斯普特尼克危机”发生62年后,美国政界、商界、民众终于在航天问题上再度达成一致。
NASA的改革,给濒临破产的埃隆·马斯克送来了甘霖。除了发射订单外,NASA大量的技术、人才、政策开始源源不断地注入这家私营企业。
NASA也乐于配合私营企业的商业故事,以便帮助这些公司能更快地从资本市场上融到资金。从杰夫·贝佐斯的“重返月球”,到埃隆·马斯克的“殖民火星”,背后往往是企业和NASA之间的双簧。NASA的主流科学家长期在媒体上与马斯克一唱一和:“有一天火星会成为旅游胜地,并且有可能成为人类的新家园。”
NASA和商业航天企业的互动,都由其成立的商业船员与货物项目办公室(C3PO)进行运作。政府、NASA、SpaceX,三者关系时好时坏,民众和舆论则更关注预算和项目成败。NASA为端平政府、军方、商业、民众四碗水操碎了心。
“商业航天”这个词听起来让人兴奋,但容易让人忽略幕后的政府力量。虽然航天领域的商业化浪潮一浪高过一浪,但整个局面仍然牢牢掌握在美国政府手里。白宫和国会仍然是美国航天管理体制的最高决策层,主管决策、立法和预算审查。NASA作为美国民用航天计划的制定者和执行者,也是美国商业航天企业的大家长,虽然目前美国已经将近地轨道(LEO)部分的商业开发大量开放给私营企业,但是深空探索等战略性任务仍然大部分由NASA主导。NASA既要积极扶持这些航天新势力,又要配合美国军方部门、联邦通信委员会(FCC)等机构对其进行有效监管,以维持这个大家庭的秩序。
目前,NASA基本上是“半身入海”的姿态:一只脚踩在商业航天的海洋里,另一只脚踩在传统航天的岸上。这一局面得来不易,因为美国航天商业化的道路铺垫已久。
NASA从1958年诞生起,大到整枚火箭、全球测控网络、航天器分系统的研制,小到一块电池、一部潜望镜,都曾经外包给商业公司。1984年,美国政府发布了对后来影响深远的《商业航天发射法》( Commercial Space Launch Act of 1984 ),开放火箭发射业务给商业公司。但直到2003年后,美国才把商业航天当作一个重要的体系来发展,而非局部的开放。2003年,美国政府颁布了《航天投资法》,该法案提出包括使用奖励等竞争性激励手段,鼓励商业航天企业开展创新活动。《航天投资法》的颁布,也让众多航天新势力看到了“上位”的希望,极大地刺激了美国商业航天领域的投资。
表1-2 美国航天商业化的三个阶段
资料来源:钛禾智库团队整理
2005年,NASA成立了商业船员与货物项目办公室(C3PO)。C3PO由少部分NASA工作人员和大部分外部协作人员构成,这些外部协作人员来自各行各业,如律师、风险投资家、政府专家、企业高管等。作为NASA改革进程中的重要一步棋,C3PO成立的一大宗旨便是:扶持商业航天新势力、刺激航天经济发展。
C3PO成立早期,主要业务是负责往国际空间站送货送人,并围绕此计划开展了三大项目。其中,送货的是商业轨道运输服务项目(COTS)和商业补给服务项目(CRS),COTS负责开发运载工具,CRS负责实际运输;送人的是商业船员项目(CCP)。
表1-3 NASA商业轨道运输服务项目(COTS)
资料来源:NASA官网
表1-4 NASA商业补给服务项目(CRS)
资料来源:NASA官网
表1-5 NASA商业船员项目(CCP)
资料来源:NASA官网
①此处是波音公司的竞标价格,NASA的拟支付价格。其余为NASA实际支付资金。
C3PO开展的三大项目无疑取得了巨大成功,美国人往国际空间站送人送货从此不用再依靠俄罗斯的飞船。在这三个项目中,合作伙伴大部分是航天新势力,通过引入竞争和创新合作模式,不仅有效降低了成本,也极大提升了效率。此后,C3PO又趁热打铁,规划了商业月球有效载荷服务项目(CLPS),作为美国载人重返月球的阿尔忒弥斯计划前期项目,旨在发射多个由私人公司研制的月球探测器,开展月球探测活动。
在CCP、COTS、CRS三大项目中,SpaceX无疑是最大的赢家。马斯克赢得的不仅是美国航天计划的入场券和项目资金支持,还有NASA慷慨的资源分享——经验、知识、技术、供应链、渠道、专家团队等。当然,这些资源也不是无偿提供,NASA会视情况向SpaceX收取相应费用。
自从白宫颁布一系列政策法案之后,NASA就从一个美国民用航天的垄断性组织,逐渐转变发展重心到科学研究和深空探测领域。“离钱最近”的近地轨道业务连市场带技术一起转让给私营企业,自然也吸引了大量社会资本蜂拥进入。站在NASA肩膀上的SpaceX,顺水推舟分到了其中最大一块儿蛋糕,马斯克借此获得了数十亿美元的融资。
从传统承包模式到商业服务采购模式的转变,让美国航天活动的组织关系发生了本质性改变。在传统承包模式中,NASA采取大包大揽的支付方式,即使项目延期和超预算,NASA也不得不为此买单,这就在无形中使承包商养成了低效率、做无用功的习惯。但在新的管理模式下,NASA把原来的一次性竞标改为里程碑式竞标,这就相当于打破了承包商的“铁饭碗”,很大程度上增加了竞争成分。商业公司在预研阶段只能获得少量的启动预算(如10%),当完成某一阶段性任务后,可以拿到少量报酬(如10%),只有服务完全交付,才能拿到剩余的尾款。此外,在传统承包关系中,NASA是购买整个产品系统的所有权,这项开支无疑巨大。在新的承包关系中,知识产权和产品所有权仍然保留在企业,NASA只需要向企业支付购买服务的费用,例如一张船票或者一次货物运输。
如今,SpaceX已经取代美国联合发射联盟公司(ULA)
等传统航天巨头,成为NASA商业项目最重要的合作伙伴。除了NASA,美国国防部等军方机构也向SpaceX伸出了橄榄枝,希望借SpaceX的平台来发展军事用途的太空技术。2020年10月6日,美国太空发展局(SDA)与SpaceX签订了价值1.491亿美元的合同,用以发展“星链”的导弹跟踪功能。另据路透社2024年3月16日报道,美国国家侦察局(NRO)已与SpaceX公司签订金额高达18亿美元的合同,用以建造由数百颗低轨道卫星组成的间谍卫星网络。
NASA从一个国家垄断的行政+科研组织,转型成为美国商业航天的“包工头”,其本质是美国式的军民融合。通过开放体系撬动社会资本进入,解决技术发展的资金问题,以保证持续的竞争力,进而反哺国防军事。NASA正在推动美国商业航天体系演化成为新的军工复合体,堪称美国国防部高级研究计划局(DARPA)之后美国军民融合实践的又一典范。